クイックチャージとPD - その仕組みと定義

クイックチャージとは何か？急速充電技術を理解する

急速充電は現在、すべてのガジェットメーカーにとって最も有望な開発分野の一つです。

私たちはスマートフォン、タブレット、ノートパソコンのバッテリーがすぐに消耗することに慣れていますが、デバイスがコンセントに接続されている時間はできるだけ短くしたいと考えています。

市場の需要に応えて、メーカーは急速充電対応のガジェットを大量に投入しています。

今日利用可能な多様な急速充電技術と方法を理解する時が来ました。

急速充電の仕組み：基本原則

従来の充電器やUSBポートは、0.5～2.5Aの電流でデバイスに5Vを供給できます。このような条件下では、最新のスマートフォンやタブレットの充電には非常に長い時間がかかります — 数時間または一晩中かかることもあります。

急速充電器は、電流と電圧が高められているのが特徴です。規格によっては、これらの値は20V、5Aに達することがあります。

さらに、バッテリーからのフィードバックにより、アダプターは充電パラメータを柔軟に変更できます。

急速充電には、デバイス側の規格対応と互換性のある充電器の両方が必要です。不一致の場合、急速充電は単に発生せず、デバイスは通常の低速方法で充電されます。

例えば、クイックチャージ技術では、INOV（Intelligent Negotiation for Optimum Voltage）モードを使用し、バッテリーからの信号を使用して最適な充電電圧を決定します。

完全に放電されたバッテリー（またはそれに近い状態）は、高電圧で安全に充電でき、記録的な速さで容量の半分を「補充」します。充電の終了に近づくと、過充電やバッテリー劣化を防ぐために電圧を下げる必要があります。

だからこそ、すべての急速充電技術メーカーは、30～60分で容量の40～60％が補充されると主張して、最初の急速充電サイクルを自慢するのが好きなのです。

ほとんどすべてのメーカーは、製造するデバイスに「独自の」規格を搭載し、購入者を自社製品のアクセサリーに縛り付けています。

以下は最も一般的な急速充電規格です。

クイックチャージ（クアルコム）

これは現在最も一般的なクアルコムの急速充電規格です。最新のSnapdragonプロセッサを搭載したほとんどのAndroidスマートフォンでサポートされています。

第1世代は2013年にリリースされました。それ以来、この技術は3回の進化を遂げてきました。

充電はより速くなり、モジュールはプロセスを高速化するだけでなく安全性を高めるために、ますます多くの新しいチップで補完されてきました。

現在、一部のクイックチャージ充電器の出力電力は24Wに達しますが、ほとんどのメーカーはこの値を18Wに制限しています。

第4世代のクイックチャージは、3000mAhのバッテリー容量の半分を15～20分で充電できます。

Power Delivery (USB-PD)

Appleや他の多くのメーカーが採用している広く普及した急速充電規格です。

当初、急速充電は29、30、61、または87ワットのUSB-Cポートを備えたApple製電源アダプターを使用して可能でした。

さらに、AppleはUSB Power Delivery（USB-PD）認証を取得したサードパーティ製アクセサリーもサポートしています。

急速充電はiPhone 8/8 Plus / X / XR / Xs / Xs Max以降のモデルでサポートされています。

例えば、互換性のある充電器を使用すると、iPhone 8を30分で50%まで充電できます。

AFC（Adaptive Fast Charging）– Samsung

AFC急速充電規格は多くのSamsungモデルで広く使用されています。この技術はGalaxy Note 4とGalaxy S6の時代に登場しました。

この規格をサポートする充電器は、標準の5V 2Aと高速の9V 1.67Aの2つのモードで動作できます。この充電技術はクアルコムのクイックチャージ2.0と互換性があります。

Samsungは次の統計を提供しています：Adaptive Fast Chargingを使用すると、3300mAhのバッテリーは30分で60%まで充電されますが、標準的な方法ではこの間に約15%しか充電できません。

Pump Express（MediaTek）

この急速充電技術はMediaTekによって開発されています。現在、第3世代のPump Express 3.0が積極的に使用されています。

充電中、電源はバッテリーの温度を積極的に監視し、温度変化に応じて動作モードを変更します。

このタイプの急速充電の前提条件は、MediaTekプロセッサとType-Cポートの搭載です。

対応デバイスの一つであるMeizu Pro 6は、2560mAhのバッテリーをわずか1時間で完全に充電できます！

TurboPower（Lenovo / Motorola）

この規格はLenovoによって開発・維持されており、現在Motorolaのスマートフォンで使用されています。下位互換性をサポートするクイックチャージ2.0規格に基づいています。デバイスが動作するにはSnapdragonプロセッサが必要です。

TurboPowerの開発者は充電電力を25.8Wに引き上げることを決定しました。充電器は充電段階に応じて5～12Vを供給できます。

TurboPowerを使用した3750mAhのバッテリーは45分で80%まで充電でき、完全充電にはわずか80分しかかかりません。

VOOC Flash Charging / Dash Charge（BBK / Oppo / OnePlus）

中国の電子機器メーカーBBKは、独自のバッテリー急速充電技術を開発・実装しました。

これはOppoブランドのデバイスではVOOC Flash Chargingとして実装され、OnePlusデバイスでは同じ技術がDash Chargeと呼ばれています。

通常の5V電圧での充電は最大25Wの電力を生成します。スマートフォンと電源の両方がVOOC Flash Chargingをサポートしている場合、3000mAhのバッテリーは30分で75%まで充電されます。

OnePlusデバイスには充電電力20Wの制限があり、充電には純正ケーブルを使用する必要があります。

Dash Chargeは3000mAhのバッテリーを30分で63%まで充電します。

Super Charge（Huawei）

この規格はHuaweiによって開発されました。このような充電はHuawei Mate 9モデルからフラッグシップラインで使用され始めました。

5Vの電圧で、充電はピーク時に最大22.5Wの電力を生成できます。

Super Charge技術を使用すると、4000mAhのバッテリーは30分で57%まで充電されます。

Super mCharge（Meizu）

この名前の開発はMeizuによって実証されました。

すべての11Vモバイル充電器の中で最も強力なものは、最大55Wの電力を供給できます。これは一部の最新ノートパソコンの電源に匹敵します。

この充電方法は、使用するケーブルに厳しい制限を課します。スマートモジュールと追加保護機能を備えた特別なコードだけが、デバイスに可能な限り迅速に電力を供給できます。

この技術の開発者は、3000mAhのバッテリーが20分で完全に充電されると主張しています。

比較：複雑ですが、明確に説明します

結論

ご覧のとおり、急速充電の世界には単一の規格はありません。開発者が独自の独自ソリューションまたは厳密に定義された規格を使用して、ユーザーを純正アクセサリーに結びつける方が有利です。

既存のガジェット急速充電規格の比較表は次のとおりです。

Appleのソリューションは、このような背景の中で予想外に有望に見えます。

同社は独自の規格を開発せず、USB Implementers Forumの汎用開発を採用しました。Googleもこの規格をサポートしており、USB Type-Cポートを備えたAndroidデバイスで共通化しようとしています。

この規格の主な利点は、スマートフォンの充電から強力なノートパソコンへの高速電力供給まで、幅広いプロファイルをサポートしていることです。

これにより、汎用電源を使用でき、接続されたデバイスに適した電力と電圧モードを電源側が選択します。

つまりAppleは自社の規格を誇っているのではなく、急速充電を正しく実装しているのです。ご覧のように、違いは単なる「マーケティング」だけではありません...

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